Kaip apskaičiuoti metalinio strypo ar vamzdžio svorį?

Apskaičiuokite tūrį pagal formą (π × r² × ilgis vientisam apvaliam strypui, π × (R² − r²) × ilgis tuščiaviduriam vamzdžiui, arba ilgis × plotis × storis stačiakampiam strypui ar skardai), tada padauginkite šį tūrį iš metalo tankio kg/kubiniame metre. Padauginkite dar kartą iš vienetų skaičiaus, kad gautumėte bendrą svorį. Ši skaičiuoklė už jus atlieka vienetų konvertavimą, geometriją ir daugybą.

Koks yra plieno, aliuminio ir kitų dažnų metalų tankis?

Standartiniai atskaitos tankiai yra maždaug tokie: aliuminis 2700 kg/m³, titanas 4506 kg/m³, cinkas 7140 kg/m³, plienas 7860 kg/m³, varis 8960 kg/m³, sidabras 10 490 kg/m³, švinas 11 340 kg/m³ ir auksas 19 300 kg/m³. Tai bendri bazinio metalo vidurkiai — konkretūs lydiniai ir markės šiek tiek skiriasi, todėl atsakingiems inžineriniams darbams naudokite sertifikuotą vertę.

Kiek sveria metras apvalaus plieninio strypo?

Tai priklauso nuo skersmens, nes tūris didėja proporcingai spindulio kvadratui. 20 mm skersmens plieninio strypo tūris viename metre yra π × (0,01)² × 1 ≈ 0,000314 m³, o tai, esant plieno tankiui 7860 kg/m³, sveria maždaug 2,47 kg metrui. Padvigubinus skersmenį iki 40 mm, skerspjūvio plotas padidėja keturis kartus, todėl gaunama maždaug 9,87 kg metrui.

Kokia plieno markė naudojama apvaliam strypui Lietuvoje?

S235 pagal LST EN 10025 tinka daugumai bendrų gamybos ir mėgėjiškų darbų. Didesnio stiprumo reikalaujantiems taikymams dažnai naudojamas S355, o korozinėje aplinkoje — nerūdijantis plienas. Atsakingiems inžineriniams darbams visada patikrinkite sertifikuotą tankį pas tiekėją.

Metalo svorio skaičiuoklė — visi metalai ir formos

Metalo svorio skaičiuoklė: kiek sveria jūsų metalinė medžiaga?

Prieš užsakydami strypus, vamzdžius ar skardą, arba prieš vežėjui, kranui ar kurjeriui pateikiant kainą, dažniausiai pirmiausia reikia vieno skaičiaus: kiek ta dalis iš tikrųjų sveria? Ši metalo svorio skaičiuoklė šį skaičių apskaičiuoja pagal tris dalykus — medžiagos formą (apvalus strypas, apvalusis vamzdis arba stačiakampė prizmė, pavyzdžiui, skarda ar plokščiasis strypas), jos matmenis ir metalą, iš kurio ji pagaminta — o tada rezultatą paverčia svoriu vienam vienetui, bendru svoriu visam užsakytam kiekiui ir medžiagos kainos įverčiu.

Tai bendra, kelis metalus apimanti skaičiuoklės versija: ji apima 13 dažniausiai pasitaikančių metalų ir lydinių (aliuminis, magnis, plienas, žalvaris, bronza, varis, cinkas, švinas, nikelis, titanas, sidabras, auksas ir platina), kiekvienam pateikiant standartinį atskaitos tankį, taip pat galimybę nurodyti individualų tankį bet kuriam sąraše nesančiam metalui. Jei dirbate beveik išimtinai su vienu metalu ir norite konkrečiai markei pritaikytų nuostatų — pavyzdžiui, skirtingų plienų ar aliuminio lydinių — specializuotos skaičiuoklės plieno svoris ir aliuminio svoris giliau nagrinėja būtent tą metalą; šis įrankis skirtas dažnesniam atvejui, kai lyginate metalus arba dirbate su mišria medžiaga.

Kaip naudotis metalo svorio skaičiuokle

Pasirinkite formą: apvalus strypas (vientisas), apvalusis vamzdis (tuščiaviduris) arba stačiakampė prizmė (skarda, plokštė ar plokščiasis strypas).
Apvaliam strypui ar vamzdžiui įveskite išorinį skersmenį ir pasirinkite matavimo vienetą (mm, cm, m, in arba ft).
Apvaliajam vamzdžiui įveskite ir vidinį skersmenį — angą per vidurį —, kad skaičiuoklė galėtų atimti tuščiavidurį tūrį iš pilnojo.
Stačiakampei prizmei vietoj skersmens įveskite plotį ir storį (su matavimo vienetais).
Įveskite medžiagos ilgį ir pasirinkite matavimo vienetą.
Nustatykite kiekį — kiek identiškų vienetų sveriate.
Iš iš anksto nustatytų tankių sąrašo pasirinkite metalą ar lydinį, arba perjunkite į individualų tankį (kg/m³) markei ar medžiagai, kurios nėra sąraše.
Pasirinkite svorio išvesties matavimo vienetą (kg, g, lb arba oz).
Peržiūrėkite svorį vienam vienetui, bendrą svorį visam kiekiui ir apytikslę medžiagos kainą, koreguodami kainą už kg pagal savo tiekėją.

Skaičiavimo matematika

Pagrindinė formulė yra tokia pati kiekvienai formai ir metalui: bendras svoris = tūris × tankis × kiekis. Keičiasi tik tūrio formulė, priklausomai nuo pasirinktos formos. Apvalus strypas yra vientisas cilindras, todėl jo tūris yra V = π × r² × L, kur r yra spindulys (pusė skersmens), o L — ilgis. Apvalusis vamzdis yra tuščiaviduris cilindras, todėl jo tūris yra išorinio cilindro tūris atėmus vidinį: V = π × (R² − r²) × L, naudojant išorinį spindulį R ir vidinį spindulį r. Stačiakampė prizmė — skarda, plokštė ar plokščiasis strypas — tiesiog yra V = L × P × S (ilgis × plotis × storis).

Radus tūrį (jis visada viduje perskaičiuojamas į kubinius metrus, nepriklausomai nuo įvestų vienetų), jis dauginamas iš pasirinkto metalo tankio kg/kubiniame metre, kad būtų gautas vieno vieneto svoris, o tada dar kartą dauginamas iš kiekio, kad būtų gautas bendras užsakymo svoris.

Apskaičiuotas pavyzdys: vientisas apvalus plieno strypas, 20 mm skersmens, 6 m ilgio, kiekis 10, taikant standartinį plieno atskaitos tankį 7860 kg/m³. Spindulys = 10 mm = 0,01 m. Tūris vienam strypui = π × (0,01)² × 6 = π × 0,0006 ≈ 0,0018850 m³. Svoris vienam strypui = 0,0018850 × 7860 ≈ 14,82 kg. 10 strypų bendras svoris = 14,82 × 10 ≈ 148,2 kg.

Standartiniai atskaitos tankiai pagal metalą (kg/m³)

Aliuminis (vidutinis): 2700
Magnis: 1780
Titanas: 4506
Cinkas: 7140
Plienas: 7860
Žalvaris: 8500
Nikelis: 8900
Bronza: 8800
Varis: 8960
Sidabras: 10 490
Švinas: 11 340
Auksas: 19 300
Platina: 21 500
Šaltinis: standartinės techninės atskaitos tankio vertės, plačiai naudojamos metalų apdirbimo ir gamybos srityje. Tai bazinio metalo vidurkiai — atsakingiems inžineriniams darbams visada patikrinkite tikslų konkretaus lydinio ar markės tankį pagal medžiagų standartą (pvz., ASTM, EN, JIS).

Lietuvos plieno standartai

Apvalus konstrukcinio plieno strypas Lietuvoje specifikuojamas pagal LST EN 10025, o S235 ir S275 yra dažniausiai naudojamos markės bendrai gamybai ir kalvystės darbams.
Strypai paprastai parduodami 6 m ilgio ir apmokestinami pagal svorį — šaltinis: EN 10025-2 ir įprasta Lietuvos plieno prekybos praktika.

Naudingi patarimai ir dažnos klaidos

Esant įprastai rinkos kainai apie 2,50 € už kg minkšto plieno apvaliam strypui, aukščiau pateiktas apskaičiuotas pavyzdys (20 mm skersmens, 6 m ilgio strypas, kiekis 10, sveriantis apie 148,2 kg) kainuotų maždaug 370,50 € vien už žaliavą — pjovimas pagal matmenis, pristatymas ir galimas paviršiaus apdorojimas kainuos papildomai.

Įveskite pilną skersmenį, o ne spindulį — tai dažniausia įvedimo klaida, o kadangi tūris priklauso nuo spindulio kvadrato, ji gali stipriai iškraipyti apskaičiuotą svorį.
Apvaliajam vamzdžiui sienelės storis išplaukia iš išorinio ir vidinio skersmens skirtumo — tai (išorinis skersmuo − vidinis skersmuo) ÷ 2, o ne pats vidinis skersmuo.
Perjunkite į individualų tankį, kai tik žinote sertifikuotą savo konkretaus lydinio ar markės vertę (pavyzdžiui, tam tikro nerūdijančio plieno ar aliuminio serijos) — čia pateiktos numatytosios vertės yra bendri atskaitos vidurkiai, o ne konkrečios markės sertifikatai.
Ši skaičiuoklė daro prielaidą apie vientisą, vienodo tankio metalą — dangos, cinkavimas, paviršiaus apdorojimas ar tuštumos neįtraukiami.
Svoris didėja tiesiogiai proporcingai kiekiui, todėl nedidelė vieno vieneto matmens klaida sudaugėja didelio užsakymo atveju — prieš užsakydami didelę partiją ar rezervuodami transportą kruopščiai patikrinkite savo duomenis.
Jei dirbate beveik išimtinai su vienu metalu ir norite markei pritaikytų nuostatų, specializuotos skaičiuoklės plieno svoris ar aliuminio svoris sukurtos būtent tiems metalams.